植物仿生涂层有望替代 PFAS“永久化学品”
全氟和多氟烷基物质（PFAS）因其卓越的耐热性、防水防油性以及化学惰性，长期被广泛应用于厨具、服装、医疗工具及电气绝缘等领域。然而，鉴于其对环境造成的持久污染及对人类健康的潜在危害，监管日益严格，寻找更绿色、可持续的替代品已成为科学界的重要课题。
美国密苏里州圣路易斯华盛顿大学的化学工程师 Joshua Yuan 指出，大自然或许早已提供了答案。研究团队从植物表面提取灵感，发现植物通过混合油性长链脂肪酸与植物聚合物素，形成了一种超级防水表面。基于这一天然机制，团队利用纸浆废物和动物脂肪组合，成功再现了这种防水涂层。
实验显示，当该材料喷涂在玻璃、金属或棉花表面时，个体颗粒能迅速自组装形成连续的防水层。荷兰瓦根宁大学有机化学家 Han Zuilhof 解释称，这种新涂层的工作原理与传统 PFAS 不同。PFAS 依靠碳键直接排斥水分子，而新型涂层则通过精确的纳米结构产生大量微小空气口袋，减少涂层材料与水滴的直接接触，其原理类似于植物叶片上的“莲花效应”。
意大利米兰比科卡大学的材料科学家卡洛·安东尼尼评价道，这种结构不仅有效抵抗石灰污染和机械磨损，还展现出与聚四氟乙烯（PTFE）等先进化学涂层相似的防水性能。由于纺织业将是受 PFAS 限制影响的首要行业之一，该技术被视为极具潜力的替代方案。
目前，研究团队正在探索其在食品包装领域的应用，例如饮料罐内壁涂层。不过值得注意的是，与 PTFE 相比，该生物基涂层的耐热性相对较低。
尽管存在耐热性短板，Han Zuilhof 强调，该技术的真正突破在于其完全生物基的特性。研究表明，在堆肥条件下，该涂层的化学结构易于降解。Zuilhof 表示：“他们基本上将废物转化为了有价值的资源，这非常酷。”他认为，这一成果将为从各类废物流中开发其他生物基材料提供重要灵感。
期刊参考：
Matter DOI: 10.1016/j.matt.2026.103068
